Nhận biết (M1)

Giả sử thay hạt bằng một hạt đạn khác có khối lượng bắn vào một bia có khối lượng đứng yên để gây ra phản ứng thu năng lượng . Dựa vào hệ thức , mỗi phát biểu sau đây là đúng hay sai

Phát biểu	Đúng	Sai
Nếu hạt đạn có khối lượng càng nhỏ so với hạt bia , thì năng lượng ngưỡng đòi hỏi càng tiến gần sát đến giá trị
Khi hạt bia có khối lượng vô cùng lớn (), hạt đạn gần như không bị tiêu hao năng lượng để phân bổ động lượng cho sản phẩm
Nếu sử dụng chính loại hạt nhân làm bia để làm đạn bắn vào nó (), mức năng lượng ngưỡng sẽ lớn gấp ba lần năng lượng thu vào
Hệ thức toán học trên chứng tỏ để tối ưu hóa mức năng lượng cung cấp cho máy gia tốc, người ta luôn ưu tiên chọn hạt đạn có khối lượng lớn hơn nhiều so với hạt bia

Giải thích đáp án:

(a) Đúng. Khi rất nhỏ so với (), tỉ số tiến dần về . Khi đó cụm tiến về , dẫn đến tiến sát đến giá trị .

(b) Đúng. Khi khối lượng bia , bia sẽ không bị giật lùi và hấp thụ gần như toàn bộ động lượng mà không cần nhận nhiều động năng (). Do đó hạt đạn không cần chia sẻ động năng cho sản phẩm bay đi.

(c) Sai. Nếu , tỉ số . Thay vào hệ thức ta được . Tức là năng lượng ngưỡng chỉ gấp hai lần, không phải gấp ba lần.

(d) Sai. Nếu chọn hạt đạn có khối lượng lớn hơn nhiều so với hạt bia (), tỉ số sẽ rất lớn, kéo theo đòi hỏi rất lớn. Điều này gây lãng phí năng lượng nghiêm trọng, hoàn toàn không tối ưu cho máy gia tốc.